全球导航定位系统是以高精度的时间系统作为依托,开展实时定位系统。卫星钟作为全球导航系统的核心部分,其性能直接决定着卫星导航的时频精度,进而影响导航定位。导航卫星性能由卫星钟性能指标评定,卫星钟性能的评定指标一般包括频率准确度、频率漂移率和频率稳定度等。同时,建立高精度的卫星钟差预报模型对于卫星导航定位也具有非常重要的作用。高精度的钟差预报模型能提高实时动态精密单点定位中定位精度,此外卫星进行自主导航也需要卫星预报模型的先验数据。在分析卫星钟数据之前,首先要对数据进行预处理分析,再进行卫星钟性能和预报分析,本文主要的研究内容和成果如下:(1)本文以实例分析了钟差数据预处理方法,即中位数探测方法。钟差数据在绘图分析处理后,简单反映了钟差数据的质量和大致走势。在绘图分析的基础上进行了钟差数据预处理,通过图示分析,检验了中位数粗差探测法的简便有效性。针对该方法简单置零处理的局限性,提出采用牛顿插值法进行异常数值处理,得到了很好的处理效果。(2)采用GPS数据进行卫星钟相关性能的分析,得到了星载原子钟的频率偏差、频率漂移和频率准确度,关于卫星钟稳定性方面的研究,选用了重叠阿伦方差分析了卫星钟稳定性指标。结果表明:BLOCK IIF铷钟综合性能最优,相同卫星类型下卫星钟的各项性能指标相近,早期的BLOCK IIA卫星钟整体性能较差。在分析稳定性所采用的卫星钟类型中,BLOCKⅡR-M卫星钟稳定度最好,其次是BLOCKⅡR,BLOCKⅡA的稳定度最差,BLOCKⅡR-M卫星星载原子钟稳定性比其它三种类型钟高一个数量级。(3)介绍了GA-BP模型和灰色模型原理和建模方法,采用这一种线性和一种非线性模型对卫星钟短期预报精度进行对比。结果表明:随着起始拟合数据量的递增,GA-BP模型的预报精度逐渐提高,与之相比灰色模型的预报精度呈相反趋势。当起始拟合数据为6小时时,GA-BP预报模型的精度普遍高于灰色模型,而当起始拟合数据为24小时时,灰色模型预报的整体精度高于GA-BP模型1到2个数量级。总体来看,灰色模型整体预测精度较高,GA-BP模型在拟合数据不足、预报数据较多的情况下预报质量不高。